Конструкция оптоволоконного кабеля, его разновидности и характеристики

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 13

 

Наименование работы:

конструкция оптоволоконного кабеля, его разновидности и характеристики

 

1. Цель работы: исследовать оптоволоконный кабель, его физические характеристики и разновидности.

 

2. Задание:

1. Назначение и применение оптоволоконного кабеля

2. Строение оптоволоконного кабеля. Зарисовать

3. Достоинства и недостатки оптоволоконного кабеля

4. Типы оптоволоконного кабеля. Характеристики каждого типа оптоволоконного кабеля.

3. Произвести сравнительный анализ одномодового и многомодового оптоволоконного кабеля (записать в виде таблицы)

 

Оптоволоконный кабель (он же волоконно-оптический) - это принципиально иной тип кабеля по сравнению с другими типами электрических или медных кабелей. Информация по нему передается не электрическим сигналом, а световым. Главный его элемент - это прозрачное стекловолокно, по которому свет проходит на огромные расстояния (до десятков километров) с незначительным ослаблением. Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля, только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром порядка 1-10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции - стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. В данном случае мы имеем дело с режимом так называемого полного внутреннего отражения света от границы двух веществ с разными коэффициентами преломления (у стеклянной оболочки коэффициент преломления значительно ниже, чем у центрального волокна). Металлическая оплетка кабеля обычно отсутствует, так как экранирование от внешних электромагнитных помех здесь не требуется, однако иногда ее все-таки применяют для механической защиты от окружающей среды (такой кабель иногда называют броневым, он может объединять под одной оболочкой несколько оптоволоконных кабелей).

 

Оптоволоконный кабель обладает исключительными характеристиками по помехозащищенности и секретности передаваемой информации. Никакие внешние электромагнитные помехи в принципе не способны исказить световой сигнал, а сам этот сигнал принципиально не порождает внешних электромагнитных излучений. Подключиться к этому типу кабеля для несанкционированного прослушивания сети практически невозможно, так как это требует нарушения целостности кабеля. Теоретически возможная полоса пропускания такого кабеля достигает величины 1012 Гц, что несравнимо выше, чем у любых электрических кабелей. Стоимость оптоволоконного кабеля постоянно снижается и сейчас примерно равна стоимости тонкого коаксиального кабеля. Однако в данном случае необходимо применение специальных оптических приемников и передатчиков, преобразующих световые сигналы в электрические и обратно, что порой существенно увеличивает стоимость сети в целом.

Типичная величина затухания сигнала в оптоволоконных кабелях на частотах, используемых в локальных сетях, составляет около 5 дБ/км, что примерно соответствует показателям электрических кабелей на низких частотах. Но в случае оптоволоконного кабеля при росте частоты передаваемого сигнала затухание увеличивается очень незначительно, и на больших частотах (особенно свыше 200 МГц) его преимущества перед электрическим кабелем неоспоримы, он просто не имеет конкурентов.

Однако оптоволоконный кабель имеет и некоторые недостатки. Самый главный из них - высокая сложность монтажа (при установке разъемов необходима микронная точность, от точности скола стекловолокна и степени его полировки сильно зависит затухание в разъеме). Для установки разъемов применяют сварку или склеивание с помощью специального геля, имеющего такой же коэффициент преломления света, что и стекловолокно. В любом случае для этого нужна высокая квалификация персонала и специальные инструменты. Поэтому чаще всего оптоволоконный кабель продается в виде заранее нарезанных кусков разной длины, на обоих концах которых уже установлены разъемы нужного типа.

Хотя оптоволоконные кабели и допускают разветвление сигналов (для этого выпускаются специальные разветвители на 2-8 каналов), как правило, их используют для передачи. Ведь любое разветвление неизбежно сильно ослабляет световой сигнал, и если разветвлений будет много, то свет может просто не дойти до конца сети.

Оптоволоконный кабель менее прочен, чем электрический, и менее гибкий (типичная величина допустимого радиуса изгиба составляет около 10-20 см). Чувствителен он и к ионизирующим излучениям, из-за которых снижается прозрачность стекловолокна, то есть увеличивается затухание сигнала. Чувствителен он также к резким перепадам температуры, в результате которых стекловолокно может треснуть. В настоящее времы выпускаются оптические кабели из радиационно стойкого стекла (стоят они, естественно, дороже).

Оптоволоконные кабели чувствительны также к механическим воздействиям (удары, ультразвук) - так называемый микрофонный эффект. Для его уменьшения используют мягкие звукопоглощающие оболочки.

Применяют оптоволоконный кабель только в сетях с топологией «звезда» и «кольцо». Никаких проблем согласования и заземления в данном случае не существует. Кабель обеспечивает идеальную гальваническую развязку компьютеров сети. В будущем этот тип кабеля, вероятно, вытеснит электрические кабели всех типов или, во всяком случае, сильно потеснит их. Запасы меди на планете истощаются, а сырья для производства стекла более чем достаточно.

Существуют два различных типа оптоволоконных кабелей:

1. Многомодовый, или мультимодовый, кабель, более дешевый, но менее качественный;

2. Одномодовый кабель, более дорогой, но имеющий лучшие характеристики.

 

Основные различия между этими типами связаны с разным режимам прохождения световых лучей в кабеле.

В одномодовом кабеле практически все лучи проходят один и тот же путь, в результате чего все они достигают приемника одновременно, и форма сигнала практически не искажается. Одномодовый кабель имеет диаметр центрального волокна около 1,3 мкм и передает свет только с такой же длиной волны (1,3 мкм). Дисперсия и потери сигнала при этом очень незначительны, что позволяет передавать сигналы на значительно большее расстояние, чем в случае применения многомодового кабеля. Для одномодового кабеля применяются лазерные приемопередатчики, использующие свет исключительно с требуемой длиной волны. Такие приемопередатчики пока еще сравнительно дороги и не слишком долговечны. Однако в перспективе одномодовый кабель должен стать основным благодаря своим прекрасным характеристикам.

 

9.2. Характеристики и типы одномодового волокна

В отличии от многомодового оптического волокна, одномодовое оптическое волокно имеет другой механизм прохождения света. Благодаря этому способу передачи сигнала, существенно уменьшается влияние модовой дисперсии на движение фотонов вволокне. При этом способе передачи волн одномодовые волокна позволяют передавать информацию на значительно большие расстояния, чем при использовании многомодового волокна. Одномодовые волокна имеют более высокую полосу пропускания, чем многомодовые волокна. Оборудование для одномодового оптического волокна дороже, чем оборудование для многомодового оптического волокна, но производство одномодовых оптических волокон обычно дешевле, так как производятся они в существенно большем масштабе.

Типичное одномодовое оптическое волокно имеет диаметр сердцевины 8-12 мкм[1] и диаметр оболочки 125 мкм. Есть множество специальных типов одномодовых оптических волокон, которые обладают различными физическими свойствами и различным химическим составом легирующих примесей. Их производят, чтобы получить специальные свойства. B соответствии с рекомендациями ITU-T, различают основные типы одномодового волокна:

• G.652 Стандартное одномодовое

• G.653 Одномодовое со смещенной дисперсией

• G.654 Одномодовое со смещенной длиной волны отсечки

• G.655 Одномодовое с ненулевой смещенной дисперсией

• G.656 Одномодовое с ненулевой дисперсией для широкополосной передачи данных

• G.657 Одномодовое с уменьшенными потерями на малых радиусах изгиба.

 

9.3. G.652 Стандартное одномодовое оптическое волокно (SM)

 

Рис.1 Структура одномодового ОВ

 

Потребность в увеличении полосы пропускания и дальности передачи сигнала (по сравнению с многомодовым ОВ) привела к необходимости применения одномодового оптического волокна, т. е. волокна со ступенчатым профилем показателя преломления, диаметр сердцевины и соотношение показателей преломления сердцевины и оболочки которого выбраны таким образом, что в нем может распространяться только одна мода (рис. 1).
Явление межмодовой дисперсии в таком волокне отсутствует, а ширина полосы пропускания ограничивается хроматической дисперсией. Стандартное одномодовое волокно предназначено для работы в диапазоне длин волн 1,285-1,330 мкм, в котором величина хроматической дисперсии в оптическом волкне достигает минимального, близкого к нулю значения. Возможно также использование этого оптического волкна в спектральном диапазоне 1,525-1,565 мкм, затухание на этих длинах волн очень мало (~0,2 дБ/км), а дисперсия составляет 16-18 пс/нм*км. Параметры стандартного одномодового оптического волкна регламентируются рекомендацией G.652 МСЭ-Т (ITU-T). Это исторически первое и наиболее широко распространенное волокно, используемое промышленно с 1983 г.
Растущая потребность в увеличении полосы пропускания и протяженности оптических линийпривела к возникновению ряда модификаций стандартного одномодового волокна.

 

9.4. G.653 Одномодовое со смещенной дисперсией (DSF)

Для дальних линий связи на оптическом волокне принципиальное значение имеет длина регенерационного участка, которая должна быть как можно больше. Но для увеличения длины регенерационного участка ВОЛС ограничивающим фактором оказались дисперсионные характеристики оптических волокон. Вследствие искажения формы импульсов эта длина была ниже расчетного значения, что требовало установки промежуточных регенераторов через меньшие интервалы. Решением проблемы искажения формы импульсов стали волокна с нулевой смещенной дисперсией (ZDSF- zerodispersion-shiftedfibre) или просто со смещенной дисперсией (DSF- dispersion-shiftedfibre).
Путем вариаций геометрических размеров сердцевины и оболочки, а также введения легирующих добавок были получены оптические волокна, в которых область минимальных оптических потерь совпадает с областью минимальной хроматической дисперсии. Такие волокна обладают сердцевиной меньшего диаметра, она составляет 7,8-8,5 мкм. Волокна со смещенной дисперсией предпочтительны для высокоскоростных линий связи с большой длиной регенерационного участка без применения технологий оптического уплотнения. Возможно также использование этого оптического волокна в системах со спектральным уплотнением (WDM) при ограниченной протяженности регенерационного участка, пониженной мощности передаваемого сигнала и ограниченной плотности спектральных компонентов.

Параметры оптических волокон с нулевой смещенной дисперсией описываются в Рекомендации ITU-T G.653. Сегодня действует редакция 2006 года. Согласно Рекомендации, оптические волокна со смещенной дисперсией по значению коэффициента поляризационной модовой дисперсии разделяются на две подкатегории - А и В. Такие волокна хорошо совместимы с оптическими усилителями (Рекомендации ITU-T G.691 и G.692), поскольку диапазон длин волн, в котором оптическое волокно имеет наилучшие параметры по затуханию и дисперсии, совпадает с полосой максимального усиления оптических усилителей на волокне, легированном ионами эрбия. Этот тип волокон оптимизирован для работы в диапазоне 1550 нм. Эффект хроматической дисперсии в таких волокнах зависит от нелинейных оптических эффектов в волокне.

 

9.5. G.654 Одномодовое со смещенной длиной волны отсечки

При проектировании морских и береговых оптических линий возникла необходимость в оптических волокнах, обеспечивающих максимальную дальность передачи за счет использования больших уровней оптической мощности. Для этого были разработаны оптические волокна со смещенной длиной волны отсечки.
Параметры этих волокон и характеристики кабелей на их основе описываются в Рекомендации ITU-T G.654, первая версия которой утверждена в 1988 году под названием "Характеристики одномодовых оптических кабелей, обладающих минимальными потерями в диапазоне 1550 нм". Ныне действует седьмая версия, принятая в 2006 году.
Длиной волны отсечки называется минимальная длина волны, при которой волокно поддерживает только одну распространяемую моду. Различают длину волны отсечки в волокне и длину волны отсечки для волокна в кабеле. Первая соответствует волокну, испытывающему слабое напряжение. Однако на практике приходится иметь дело с кабелем, который при прокладке претерпевает множество изгибов. Волокно испытывает напряжение, как в процессе производства кабеля, так и по окончании инсталляции. Это приводит к подавлению побочных мод и смещению кабельной длины волны отсечки в сторону коротких волн. Длина волны отсечки оптического волокна внутри кабеля может быть определена только экспериментально. Если волоконно-оптический кабель используется для передачи несущих с длинами волн ниже длины волны отсечки, то возникающие дополнительные моды могут привести к существенному увеличению дисперсии и нарушению передаваемого сигнала. Для стандартных одномодовых волокон длина волны отсечки составляет 1260 нм, что позволяет использовать их для организации связи в диапазонах: O, E, S, C, L. Если волоконно-оптический кабель используется для передачи несущих с длинами волн ниже длины волны отсечки, то возникающие дополнительные моды могут привести к существенному увеличению дисперсии и нарушению передаваемого сигнала. Для стандартных одномодовых волокон длина волны отсечки составляет 1260 нм, что позволяет использовать их для организации связи в диапазонах: O, E, S, C, L. Для остальных типов одномодовых оптических волокон длина волны отсечки ниже 1500 нм. Для оптических волокон, соответствующих Рекомендации ITU-TG.654, длина волны отсечки не должна превышать 1530 нм (что накладывает существенные ограничения на диапазоны передачи).
Оптические волокна со смещенной длиной волны отсечки оптимизированы для работы исключительно в диапазоне 1550 нм. Они ориентированы на применение в морских и береговых волоконно-оптических системах дальней связи, несмотря на то, что область минимальной дисперсии таких волокон в кабеле расположена в диапазоне 1310 нм.
Волокна разделены на три подкатегории, имеющие различия в нормах диаметра модового поля и дисперсионных характеристик. Так, среди силикатных одномодовых оптических волокон, применяющихся в телекоммуникационной отрасли, оптические волокна категории B имеют наибольший диаметр модового поля. Его максимальная величина может составлять 13,0±1,0 нм.
В части дисперсионных характеристик коэффициент поляризационной модовой дисперсии волокон категории А не должен превышать 0,5 пс/√км, а для категорий B и C - 0,2 пс/√км. Кроме того, имеются различия и в нормировании коэффициента хроматической дисперсии. Для волокон категории B он не должен превышать 22,0 пс/нм*км, а для категорий A и C - 20,0 пс/нм*км.

 

9.6. G.655 Одномодовое с ненулевой смещенной дисперсией

Разработка и внедрение систем DWDM выдвинули новые требования к характеристикам оптических волокон. Для технологии DWDM логичней было бы использовать оптические волокна со смещенной дисперсией. Однако теоретические исследования и эксперименты показали, что за счет нелинейных эффектов в волокне на длинах волн, близких к нулевой дисперсии, возникают перекрестные искажения. Они приводят к взаимным влияниям и ухудшению качества связи. Чтобы избежать влияния нелинейных эффектов, были разработаны волокна с ненулевой смещенной дисперсией NZDSF (Non-Zero Dispersion Shifted Fibre). Для них длина волны нулевой дисперсии вынесена за пределы полосы усиления эрбиевого усилителя. А наличие малой ненулевой дисперсии в диапазоне 1550 нм у NZDSF необходимо для снижения влияния нелинейных эффектов.
Требования к характеристикам таких оптических волокон сформулированы в Рекомендации ITU-T G.655. В настоящее время действует ее третья редакция, вышедшая в 2006 г. Волокна NZDSF оптимизированы для использования в диапазоне волн от 1530 нм до 1565 нм. В процессе исследований возникла необходимость в дополнении полосы пропускания длинноволновым диапазоном 1625 нм. Рекомендации разделяют волокна на пять подкатегорий - А, В, С, D, E, которые различаются по значениям коэффициента поляризационной модовой дисперсии, хроматической дисперсии и рабочему диапазону. Оптические волокна категории G.655.А обладают параметрами, обеспечивающими возможность их применения в одноканальных и многоканальных системах с оптическими усилителями (Рекомендации G.691, G.692, G.693) и в оптических транспортных сетях (Рекомендация G.959.1). Что касается применения в многоканальных системах, рабочие длины волн и дисперсия в волокне ограничивают мощность входного сигнала. Оптические волокна категории G.655.B обладают параметрами, аналогичными G.655.А. Разница в том, что в зависимости от рабочей длины волны и дисперсионных характеристик мощность входного сигнала может быть выше, чем для G.655.А. Требования в части поляризационной модовой дисперсии обеспечивают функционирование систем уровня STM-64 на расстоянии до 400 км.
Категория волокон G.655.C подобна G.655.B, однако более строгие требования в части поляризационной модовой дисперсии позволяют использовать на данных оптических волокнах системы уровня STM-256 (Рекомендация G.959.1) или же увеличивать дальность передачи систем STM-64 до 400 км. При разработке оптических волокон, удовлетворяющих Рекомендации ITU-T G.655, для подводных кабельных линий осуществляется оптимизация параметров. Это может привести к тому, что на практике некоторые характеристики волокон будут выходить за пределы диапазонов, установленных Рекомендацией. Например, длина волны отсечки в одной из моделей световодов составляла 1500 нм. На сегодняшний день существует два подхода к созданию волокон с ненулевой смещенной дисперсией. Основное различие между ними заключается в реализуемом диаметре модового поля. С увеличением этого параметра удобнее вводить излучение в световод, что особенно важно для DWDM-систем, использующих сложную интегральную оптику. Больший диаметр модового поля позволяет повысить уровень мощности излучения, вводимого в волокно, приблизительно на 2 дБ. Однако волокна с меньшим диаметром модового поля обладают меньшими потерями на сгибах и более пологой дисперсионной кривой. Вместе с тем оба подхода в равной мере обеспечивают подавление нелинейных эффектов.
Асимметрия и неконцентричность сердцевины и оболочки в реальных оптических волокнах носят случайный характер, как по длине оптического волокна, так и по времени, что определяет статистическую природу дифференциальной групповой задержки и поляризационной модовой дисперсии.

 

 

9.7. G.656 Одномодовое с ненулевой дисперсией для широкополосной передачи данных

Оптические волокна, соответствующие Рекомендации ITU-T G.656, предназначены для передачи широкополосного оптического сигнала на базе CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing - разреженное спектральное уплотнение или спектральное уплотнение с низкой плотностью) и DWDM. Первая редакция Рекомендации ITU-T была утверждена в 2006 г. и действует до настоящего времени.
Эти волокна функционируют в широком диапазоне волн - от 1460 до 1625 нм. Величина затухания нормируется для различных диапазонов. Так, для длин волн 1460-1530 нм типичное значение составляет 0,35 дБ/км, для диапазона 1530-1565 нм -0,275 дБ/км, а для диапазона 1565-1625 нм - 0,35 дБ/км. Диаметр модового поля волокон для широкополосного оптического переноса у различных производителей варьируется от 7 до 11 мкм.

 

9.8. G.657 Одномодовое с уменьшенными потерями на малых радиусах изгиба

Мировые тенденции развития волоконно-оптических технологий, обусловленные ростом информационных потоков не только от единичных пользователей, но и от пользовательских групп, привели к разработке одномодовых оптических волокон, характеризующихся малым уровнем потерь на изгибах. Преимущества таких световодов особенно очевидны при использовании в кабелях, предназначенных для прокладки внутри зданий и сооружений. Такие волокна описаны в Рекомендации ITU-T G.657. Первая редакция утверждена в 2006 году.
Оптические волокна, удовлетворяющие требованиям Рекомендации, делятся на две категории: A и B, которые различаются диаметром сердцевины. Для волокон типа A он составляет от 8,6 до 9,5 мкм, а для волокон типа B - от 6,3 до 9,5 мкм. Нормы потерь на макроизгибах существенно ужесточены, поскольку этот параметр для G.657 является определяющим. Так, 10 витков волокна категории A, намотанного на оправку радиусом 15 мм, не должны увеличивать затухание более чем на 0,25 дБ при длине волны 1550 нм. Один виток того же волокна, намотанного на оправку диаметром 10 мм, при условии, что остальные параметры не изменены, не должен увеличивать затухание более чем на 0,75 дБ. Не допускается также увеличение волокнами категории B затухания на длине волны 1550 нм: 10 витков на оправке диаметром 15 мм - более чем на 0,03 дБ, один виток на оправке диаметром 10 мм - более чем на 0,1 дБ, один виток на оправке диаметром 7,5 мм - более чем на 0,5 дБ.
Для сравнения, согласно Рекомендации ITU-T G.652 приращение затухания в стандартных одномодовых волокнах на 100 витках волокна, намотанного на оправку диаметром 600 мм, не должно превышать 0,5 дБ на рабочей длине волны (1550 и 1625 нм), а изгиб с радиусом 7,5 мм может привести к сколу волокна.

 

 

Приложение.

Выбор типа оптоволокна

В названии типа волокна ест корень «модовое» и это не случайно. Чтобы понять, что такое «мода», вспомним принцип работы оптического волокна Сейчас мы не будем рассматривать множество защитных слоев, а рассмотрим только среду передачи. Оптическое волокно состоит из двух частей с различными коэффициентами преломления – сердцевины (б) nс и оболочки (а) nо. При nс> nо существует такой угол падения, при котором луч, проходящий через сердцевину волокна испытывает полное отражение от границы раздела с оболочкой. При размерах сердцевины, значительно больших, чем длина волны луча (верхняя картинка рисунка), возможно множество траекторий (мод), а при диаметре сердцевины близких к длине волны – только одна (нижняя картинка рисунка).

При передаче светового импульса через многомодовое оптическое волокно луч проходит по нескольким путям различной длины. Поэтому на приемной стороне импульс «расплывается», и при попытке отправки пакета сигналов на слишком большое расстояние приемная аппаратура может просто не различить один сигнал от другого. Этот эффект называется «расширением задержки» (delay spread), и именно он в наибольшей степени ограничивает дальность и полосу пропускания для многомодовых систем. Этот эффект называется межмодовой дисперсией. При использовании одномодовых волокон, луч движется по одной единственной траектории, поэтому в них этот эффект отсутствует, и дальность связи ограничивается только затуханием сигнала и возможностями протокола связи.

В связи с указанными особенностями, существуют рекомендации по применению различных типов волокон в зависимости от длины сегмента и используемого приложения. Например, для Gigabit Ethernet, при длине сегмента до 550 м можно использовать многомодовый кабель, а до 2 км и выше – одномодовый. Для 10 Gigabit Ethernet 10GBase_SR/SW при длине сегмента до 300 м можно использовать многомодовый кабель категории ОМ3, свыше 300 метров – одномодовый кабель.

Другая сторона выбора между одномодовыми и многомодовыми волокнами – стоимость портов активного оборудования. Несмотря на то, что стоимость одномодовых кабелей несколько ниже, передатчики для одномодового волокна значительно дороже (приемники в обоих случаях используются одинаковые) передатчиков для многомодового волокна.

9.2. Параметры многомодовых ОВ представлены в рекомендации G.651. Эти ОВ работают в первом (850 нм) и втором (1300) окнах прозрачности. Многомодовые ОВ имеют диаметр сердцевины 50мкм (или другое часто используемое стандартное значение 62,5 мкм), диаметр оболочки 125мкм, диаметр защитной оболочки 250 мкм, может присутствовать плотное буферное покрытие 900 мкм.

1 – сердцевина; 2 – оболочка; 3 – защитная оболочка

 

Больший, в сравнении с одномодовым, диаметр сердцевины многомодового ОВ и большая числовая апертура облегчает его монтаж и эксплуатацию. Основным недостатком такого волокна является наличие межмодовой дисперсии, возникающей из-за того, что разные моды проходят в волокне разный оптический путь. Для уменьшения влияния этого явления было разработано многомодовое волокно с градиентным профилем показателем преломления. За счет уменьшения показателя преломления от оси ОВ к оболочке скорость распространения лучей увеличивается. Таким образом происходит выравнивание скоростей для лучей (мод), распространяющихся под разными углами.

 

9.3. Характеристики и типы многомодового волокна

Типы многомодового волокна часто обозначают как OM1, OM2 и OM3 (как в Таблице 1) в соответствии со стандартом ISO/IEC 11801. Основные характеристики разных типов этих волокон приведены в Таблице.

Класс многомодового волокна Диаметр сердцевины (мкм) Коэффициент широкополосности при насыщенном возбуждении (LED) на длине волны 850/1300 нм (МГц х км) Коэффициент широкополосности при лазерном возбуждении на длине волны 850 нм (МГц х км) ОМ1 62,5 или 50 200/500 Не специфирован ОМ2 50 или 62,5 500/500 Не специфирован ОМ3   1500/500

Тип OM1 — традиционное многомодовое волокно, которое разрабатывалось еще для сетей FDDI, Ethernet на 10 и 100 Мбит/с. В активном оборудовании тогда применялись в основном светоизлучающие диоды LED. Характеристик этих излучателей и традиционного волокна было вполне достаточно для реализации канала необходимой длины (2000 м) и поддержки упомянутых — относительно низкоскоростных по сегодняшним меркам — сетевых технологий. Диоды LED формируют большое световое пятно, которое переполняет волокно световыми модами, поэтому такой способ ввода сигнала в волокно называют насыщающим возбуждением.

В гигабитном и десятигигабитном активном оборудовании вместо диодов LED используются лазерные источники сигнала. Это могут быть, например, лазеры Фабри-Перо или лазеры с распределенной обратной связью (Distributed Feed Back, DFB). В этом случае говорят о лазерном возбуждении сигнала. В последнее время все более широкое применение находят относительно недорогие полупроводниковые лазеры на вертикальных резонаторах (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL).

Как видно из Таблицы 1, для оборудования 10 Гбит/с волокно OM1 обеспечивает дальность передачи в 300 м только при использовании довольно дорогой и сложной технологии 10GBaseLX4, которая предусматривает мультиплексирование четырех спектральных каналов. Сейчас завершается стандартизация еще одного варианта 10 Gigabit Ethernet (10GBaseLRM), разработанного специально для традиционного волокна, однако рыночные перспективы этой технологии пока не ясны.

Поскольку инсталляции на базе одномодового волокна дорогостоящи, а многомодовое волокно классов OM1 и OM2 не позволяет достичь необходимой дальности связи, специально для поддержки высокоскоростных приложений было создано волокно OM3. Использование волокна OM3 и лазеров VCSEL в приемопередатчиках активного оборудования оказывается одним из наиболее экономически эффективных вариантов организации каналов 10 Gigabit Ethernet протяженностью до 300 м.

Классы OM1, OM2 и OM3 служат своего рода ориентирами для проектировщиков кабельных инфраструктур. Большинство производителей выпускают волокна, которые по своим характеристикам превосходят требования, предъявляемые к этим классам, например так называемые улучшенные волокна OM2 или OM3. Последнее способно обеспечить организацию каналов 10 Гбит/с протяженностью до 550 м.